Costo marginal en proyectos de ahorro energético

Al realizar los cálculos de ahorro energético, comúnmente las empresas utilizan como pecio base de la electricidad el que resulta del promedio obtenido en el recibo de la compañía eléctrica. Si bien, aplicar este método es sencillo y rápido, el planteamiento es erróneo. 

El aplicar un costo generalizado impide ver el gasto real del equipo analizado. El precio promedio del recibo de luz es un costo normalizado, que no presenta el detalle del uso del equipo ni en que horario ni el gasto real del consumo eléctrico; es simplemente el total de nuestro consumo que midió la compañía de electricidad, y a ella no le interesa el detalle.

En cambio, es a nosotros, empresarios, que nos interesa el detalle para así optimizar la operación del negocio. Por ello, al planear proyectos de ahorro energético, hay que medir el consumo real y determinar gastos marginales. Por ejemplo presento el detalle del recibo de una empresa que cotiza en tarifa HM en diciembre 2012:

	Medición	PU	Subtotal
kWh base	111,950	$                 1.00	$       112,341.83
kWh intermedia	234,454	$                 1.21	$       282,774.97
kWh punta	55,286	$                 2.05	$       113,126.21
kW base	1,059
kW intermedia	1,126
kW punta	1,141	$            177.78	$       202,846.98
Descuento FP			-$         13,510.71

Para este recibo, el costo promedio de la electricidad es de $ 1.74 el kW-hr.  Que resulta de sumar los subtotales y dividir el resultado al total de kW-hr  consumidos.

Mas estamos analizando un equipo que opera de 5 pm hasta las 24 hrs, siendo así que las horas usadas por cada kW-hr por dicho equipo reulta con la siguiente distribución en todo el mes de diciembre:

	hrs	$ Por cada kW-hr consumido en horario
Base	0	0
Intermedio	105	$    126.64
Punta	90	$    184.16
Demanda		$    177.78
Descuento FP		$        -9.28

El precio promedio de kW-hr de este equipo sería el siguiente: $ 2.46  pesos por kW-hr. lo cual es muy diferente al promedio obtenido de $1.74. La siguiente figura presenta a que se debe ese incremento del precio:

Si observan, se eliminan las horas más baratas y se mantienen las horas donde el precio de energía es mayor. El costo de la demanda se mantiene, ya que se usa siempre en horario pico y aporta totalmente al costo de ésta.

El costo marginal del equipo es totalmente diferente al obtenido en el promedio del recibo. Si el equipo se puede operar en otro horario sería recomendable para así disminuir su costo operativo. ¿Mas que sucedería en el caso de la iluminación, que se maneja en un horario fijo, y que dicho horario  siempre coinsidirá en  el horario pico? Les recomiendo que hagan el ejercicio.

Teniendo un costeo más realista del equipo en vez del costo promedio del recibo, se aprecian los costos reales en áreas productivas, inclusive permite aplicar el costeo basado en actividades (ABC, un término muy común entre contadores). Y divagando dentro del área de contabilidad, mi siguiente pregunta sería  ¿como aplicarían el gasto de iluminación? ¿como gasto variable o gasto fijo?

Ahorrando Aire Acondicionando Diseñando con la Cabeza

   Muchas de las construcciones en Mexico son diseñadas sin pensar en el ahorro de energía, principalmente la consumida en el aire acondicionado. Para evitar o disminuir el uso excesivo de energía eléctrica al  climatizar un espacio, es mejor diseñar éste considerando elementos adecuados para aminorar los efectos del sol; tales como el uso de sombras, materiales aislantes, techos verdes, chimeneas solares, etc. Estos componentes se denominan pasivos, ya que eliminan el uso de aires acondicionados y maquinaria dedicada a la climatización.

   Un ejemplo de los elementos pasivos mas simples es el uso de sombras, y en este artículo describiré un caso de un local comercial, cuyo frente mira totalmente hacia el sur.  En invierno, que es cuando el sol se encuentra a su menor elevación y portal  la radiación solar entra de lleno a través del gran ventanal de la fachada

   En la figura 1  presento los bosquejos del local. En el lado izquierdo presento la fachada en su configuración original, y en la derecha presento la adición de elementos que proporcionen sombra en el ventanal principal


   Al agregar los elementos de sombra, éstos disminuyen los efectos del sol en el espacio que tiene el gran ventanal. Para mostrar ésto, presento los resultados de una simulación durante el 5 de enero, dentro del horario de 10 am a 5 pm. Los resultados presentan mediante colores la energía requerida por el aire acondicionado, llendo del color azul, pasando por el verde , el naranja y el valor más alto es el rojo. El intervalo manejado en la animación es de una hora.

En la figura 2. se aprecia cómo en el espacio simulado con sombras, es menor la energía requerida por el aire acondicionado conforme va avanzando el día.

En el siguiente gráfico represento la energía requerida de enfriamiento del área central a lo largo del año. Las líneas azules presentan el consumo sin el uso de sombras y las líneas rojas presentan el consumo agregando los elementos que dan sombra.

   Podrán apreciar que se reduce el consumo en invierno, que irónicamente es cuando más se consume aire acondicionado. En verano se consume menos, ya que es época de lluvias, y hay menor radiación solar. Estas simulaciones las realizé considerando el clima de San Luis Potosí. Con las sombras se genera un ahorro de 10% al año en el consumo de aire acondicionado en el área central. Adecuando mejor la sombras se puede lograr tal vez un 20%.

   Al agregar las sombras se logran ahorros, y se puede lograr más usando otros elementos pasivos, como techos verdes, mejores materiales aislantes; de tal manera que  inclusive se elimine totalmente el uso de aire acondicionado.